ES2236808T3 - Metodo y aparato para minimizar la fuga de una estanqueidad de turbina. - Google Patents
Metodo y aparato para minimizar la fuga de una estanqueidad de turbina.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO Y APARATO PARA REDUCIR LAS FUGAS DE FLUIDO DE TRABAJO A TRAVES DE LA VIA DE FUGA DE FLUIDO (L) DE UN CIERRE DE TURBINA. LA INVENCION PODRIA DESCRIBIRSE EN TERMINOS GENERALES COMO QUE PRODUCE, DEBIDO AL MOVIMIENTO GIRATORIO DEL FLUIDO DE TRABAJO, UNA REGION (58) DE MENOR PRESION P L EN EL FLUIDO DE TRABAJO, EN PARTE DEL RECORRIDO DE FUGA ADYACENTE A UN LADO DE ALTA PRESION P 1 DE UN ANILLO DE CIERRE (50) DEL CIERRE. ESTA FUNCION PODRIA DESARROLLARSE POR LA PRODUCCION Y LANZAMIENTO DE TORBELLINOS EN EL FLUIDO DE TRABAJO, EN UNO O MAS PUNTOS ALREDEDOR DE LA CIRCUNFERENCIA DEL ANILLO DE CIERRE (50). ESTA FUNCION PODRIA EJECUTARSE A TRAVES LA INSTALACION DE UN ANILLO DE CIERRE QUE TENGA UNA PORCION DE ENTRADA (54), DISPUESTA EN UNO O MAS SEGMENTOS DE DIENTES, EXTENDIENDOSE HACIA EL EXTERIOR, EN DIRECCION COMUN, PORCIONES DE UNO O MAS BORDES DE SALIDA O POSTERIORES (56) DE LOS SEGMENTOS DE DIENTE.
Description
Método y aparato para minimizar la fuga de una
estanqueidad de turbina.
El campo del presente invento es la estanqueidad
de una turbina. Se desarrolló este invento para solucionar problema
de minimizar la fuga de líquidos de trabajo a través de una vía de
fugas de una junta de estanqueidad de turbina.
La turbina es un aparato de conversión de energía
muy conocida que se caracteriza por un elemento giratorio que gira
en respuesta a una fuerza aplicada. Típicamente esta fuerza se
genera dirigiendo un fluido de trabajo a alta presión tal como
vapor sobrecalentado a una serie de filas de aspas que se extienden
radialmente a partir del rotor. La eficiencia de la turbina depende
de su capacidad de maximizar la conversión de la energía del fluido
de trabajo en la rotación del elemento de giro. Se emplean por ello
dispositivos de estanqueidad alrededor del elemento giratorio que
contienen el fluido de trabajo espacios de trabajo dentro de la
turbina.
Los dispositivos de estanqueidad usados en las
turbinas se conocen variadamente como juntas vapor, prensaestopas,
juntas de laberinto, estopa de vapor, de diafragma, y presurizada.
El componente fundamental de estas juntas es el anillo de
estanqueidad. El anillo de estanqueidad es un estructura anular que
típicamente es provista como varios segmentos anulares arqueados. El
anillo de estanqueidad rodea el elemento giratorio y ocupa el
espacio entre el elemento giratorio y la caja de la turbina o
cualquier otra estructura que la rodee.
Un típico segmento de anillo que proporciona
estanqueidad en una turbina se muestra en sección transversal en la
fig. 1 A. El segmento de anillo de estanqueidad 2 comprende una
parte de base 3 que es recibida por una ranura complementaria en
una estructura de soporte 1. La estructura de soporte puede estar
en la caja de la turbina o otra estructura que rodee el elemento de
giro de la turbina, o puede ser una porción del elemento giratorio
de la turbina. En el caso del anillo de estanqueidad soportado por
la caja de la turbina u otra estructura que la rodee, se extiende
una parte dentada 4 radialmente hacia el interior a partir de la
parte de base 3 hacia la superficie 7 radialmente hacia el exterior
del elemento de giro 6 de la turbina. El elemento de giro puede ser
o bien el rotor de la turbina, o un cinta que rodee circularmente
una fila de aspas que se extiende radialmente hacia el exterior a
partir del rotor, u otra parte giratoria. Un espacio radial con un
holgura C separa la superficie 7 del elemento 6 del borde 5 de la
parte dentada 4 para evitar el contacto entre ellas.
La vía a través de la cual puede fluir fluido por
la junta se conoce como vía de fugas. En la estructura ilustrada en
la fig. 1, el fluido de trabajo en la vía de fugas tenderá a
salirse a través del espacio entre el borde 5 y la parte dentada 4
y la superficie 7 del elemento giratorio 6. El fluido de trabajo que
fluya hacia la junta tendrá una componente de movimiento
generalmente en la dirección indicada por la línea F y además
tendrá además una componente de movimiento giratorio relativo
respecto al anillo de estanqueidad. El fluido que pasa por la parte
dentada de estanqueidad se someterá un efecto de temblores que
generalmente induce movimiento a lo largo de la vía indicada por la
línea de paso T. Dada una presión P_{1} de trabajo en la parte de
la turbina corriente arriba de la junta, la presión P_{2} del
fluido que ha pasado por la junta será menor que P_{1}.
Habitualmente se conocen formas alternativas de
un anillo de estanqueidad. La fig. 1b ilustra un anillo alternativo
de estanqueidad 2 en el cuál una base con forma de gancho 3 es
recibida por una ranura complementaria dentro de una estructura de
soporte 1. Una cinta de calafateo 11 insertada dentro de la parte
de base 3 retiene al anillo de junta 2 dentro de la ranura.
Hay cuatro formas convencionales conocidas por
los habituales en la materia de estanqueidad de turbinas de
solucionar el problema de minimizar la fuga de fluidos por la vía
de fugas de una junta de estanqueidad de una turbina. La primera
convención es minimizar del espacio radial entre el borde de la
parte dentada y el elemento giratorio. La efectividad de esta
estrategia se limita a que el elemento giratorio se somete a una
expansión térmica y a una deflexión radial transitoria durante la
operación. Dependiendo de la holgura seleccionada puede ocurrir un
contacto entre el elemento giratorio y el borde de la parte
dentada, causando desgaste a la parte dentada e incrementando la
holgura del espacio radial.
La segunda manera convencional de minimizar el
hueco del fluido es proveer múltiples dientes en series a lo largo
de una sección del elemento giratorio. Una junta hermética que
emplea múltiples dientes es a veces denominada junta prensaestopas.
La fig. 1c muestra en sección transversal una junta típica
multi-dentada en la cual una serie de dientes se
extiende hacia la superficie 7 de un elemento giratorio 6. El
fluido de trabajo fluye a través de la vía de fugas generalmente en
l dirección indicada por la línea F. La constricción provista por
cada diente causa el flujo tal como se indica por las líneas de
flujo ilustradas y cada constricción produce sucesivamente menos
reducción de presión y así múltiples juntas dentadas no pueden
eliminar completamente la fuga. La cantidad de dientes que son
factibles en un diseño en particular puede también estar limitada
por otros factores tales como la cantidad de espacio axial
disponible.
La tercera forma convencional de minimizar la
fuga es alternar las posiciones radiales de los huecos radiales en
una junta multi-dentada. Un ejemplo se ilustra en
la fig. 1d. En esta disposición, el diente 4 de longitudes alternas
es provisto para corresponder con la parte alta 9 y baja 10 del
elemento giratorio 6. Una disposición similar se ilustra en la fig.
1e, en la cual el diente 4 se extiende radialmente hacia dentro y
en dirección de y hacia fuera del elemento 6 en un patrón alterno.
La minimización de la fuga provista por estas disposiciones es
preferible a la que se provee por la disposición de la fig. 1b. No
obstante, la capacidad de emplear tales disposiciones depende de la
estructura del elemento giratorio, y como tal no estará disponible
en todos los ejemplos.
Una junta del tipo ilustrado en la fig. 1e se
describe en el documento de patente francés
FR-A-365,995. La junta tiene muescas
o nervaduras en los dientes para permitir que arenilla y partículas
metálicas, etc. que se hayan introducido en el fluido de trabajo
pasen a través del conjunto sin dañar las coronas.
La cuarta manera convencional de minimizar la
fuga de fluido entraña proporcionar una junta en la que los dientes
de la junta estén provistos a tal ángulo que los dientes estén
inclinados por lo menos opuestamente a la dirección general del
flujo del escape. Un ejemplo se ilustra en la fig. 1f. En la
estructura de este ejemplo que en algunos casos es referido como
"estructura espigada" o de "espina de pescado", los
dientes 4 que se extienden desde el elemento giratorio 6 y de la
estructura 1 dispuesta alrededor del elemento giratorio 6 están
inclinados de tal modo que se dirigen casi opuestamente al flujo
del fluido de trabajo que generalmente fluye por la vía indicada
por la línea F. Esta convención se ha adaptado para ser usada en la
periferia de la cinta de cubierta de una fila de aspas tal como se
ilustra en Fowler, Patente U.S.A. 3,897,169. La convención además
ha sido combinada con la convención de proveer posiciones alternas
de huecos radiales, como se ilustra en la estructura mostrada en la
fig. 1g. No obstante los diseños de un tipo mas reciente solamente
son viables en las aplicaciones en las cuales la expansión térmica
sea reducida.
La GB-A-803,452
describe una junta de estanqueidad que consiste en una banda fina
de metal 14 formada de encrespaduras alternas que se extienden en
dirección mutuamente opuesta. Esta estructura de encrespaduras
alternas de la GB-A-803,452
produciría zonas de presión rebajada en ambos lados del anillo de
estanqueidad manteniendo con ello una proporción de presión
esencialmente constante a través de todo el anillo de estanqueidad.
Cada banda o anillo de la junta multi-banda del
anterior estado de la técnica incluye las encrespaduras alternas y
con ello produce unas zonas de presión reducida a lo largo de la
longitud axial de la junta, y no solamente en el lado de alta
presión de la junta.
Cualquier persona ducha en materia de turbinas
buscará la forma de minimizar fugas de estas cuatro maneras
convencionales, y habiendo optimizado la aplicación de cada una de
estas convenciones a su diseño particular, considerará que han sido
agotadas todas las opciones para lograr la deseada minimización de
fugas. El estado de la técnica en el campo de las juntas herméticas
de turbinas esta casi en su totalidad representado en las
enseñanzas que pueden encontrarse en Sanders, Turbine Steam Path
Engineering for Operations & Maintenance Staff, 1988, cuyo
contenido se incorpora aquí por referencia.
El presente invento encuentra forma en
estructuras y métodos descritos aquí a continuación que sirven para
minimizar la fuga de estanqueidad de una manera no precedida en el
estado de la técnica. Una forma de realización de estructura del
presente invento puede ser descrita en términos generales como una
junta hermética para turbinas provista de medios para generar desde
el movimiento giratorio del fluido de trabajo respecto al anillo de
estanqueidad, una zona de presión reducida en el fluido de trabajo
en una zona adyacente al lado de alta presión del anillo de
estanqueidad. Los medios para generar una zona de presión mas baja
pueden comprender una o mas estructuras que produzcan y difundan
torbellinos. Las estructuras productoras y difusoras de vórtices
pueden comprender partes de bordes traseros de uno o mas segmentos
dentados que son dirigidos hacia el exterior del anillo de
estanqueidad en una dirección común.
Un método para darle forma al invento puede
describirse en términos generales como producir a partir de un
movimiento giratorio del fluido de trabajo una zona de presión
reducida en el fluido de trabajo en una parte de la vía de fugas
adyacente al lado de alta presión de un anillo de estanqueidad de la
junta. Esta función puede cumplimentarse proveyendo un anillo de
estanqueidad que tenga una parte dentada prevista en uno o mas
segmentos dentados, partes de uno o mas bordes traseros de los
segmentos dentados que se extienden hacia el exterior en una
dirección común.
Un método para producir una estructura que de
forma al invento puede describirse en términos generales como la
definición de uno o varios segmentos dentados en la parte dentada
de un anillo de estanqueidad común y doblar uno o mas bordes
traseros de uno o mas segmentos dentados de modo que por lo menos
una parte se extienda hacia el exterior. Los segmentos pueden
definirse produciendo discontinuidades en la parte dentada, por
ejemplo recortando la parte dentada.
Estos y otras características del presente
invento se entenderán mejor a partir de la descripción detallada de
ciertas realizaciones preferentes del invento, al considerarse en
conjunción con los dibujos que le acompañan, en los cuales
Fig. 1a muestra una junta de turbina que incluye
un anillo de estanqueidad que tiene una estructura conocida
comúnmente en el estado de la técnica,
Fig. 1b muestra una junta de turbina que incluye
un anillo de estanqueidad que tiene una estructura alternativa
comúnmente conocida en el estado de la técnica,
Fig. 1c muestra una junta de turbina
multi-dentada con una orientación del dentado
alto-bajo comúnmente conocida en el estado de la
técnica,
Fig. 1e muestra una junta de turbina
multi-dentada con los dientes extendiéndose
alternamente desde estructuras opuestas tal como del estado de la
técnica comúnmente se sabe,
Fig. 1f muestra una junta de turbina
multi-dentada que incorpora dientes inclinados en
dirección opuesta al flujo de la fuga, comúnmente conocido en el
estado de la técnica,
Fig. 1g muestra una junta de turbina
multi-dentada que incorpora dientes inclinados en
dirección opuesta al flujo de la fuga, comúnmente conocido en el
estado de la técnica,
Fig. 2 muestra una forma de realización del
invento en un segmento de anillo de estanqueidad, y
Fig. 3 muestra una forma de realización del
invento en una junta provista alrededor de una fila de aspas en una
turbina,
Fig. 4 muestra una forma de realización del
invento en una junta que incorpora una serie de anillos de
estanqueidad montados en la cinta de cubierta de una fila de
aspas.
Un segmento de anillo de estanqueidad de acuerdo
con el invento puede proveerse de acuerdo con la estructura de una
parte de un segmento de anillo de estanqueidad ilustrado en fig. 2.
El segmento de anillo de estanqueidad puede incorporar una parte de
base 22 que desde allí se extiende radialmente hacia el interior.
En una forma de realización preferente, el anillo puede ser del tipo
que tiene la parte dentada se extienda radialmente hacia el
exterior de la parte de base.
La parte dentada 22 puede haberse provisto en
forma de uno o varios segmentos dentados 24. Un borde o bordes de
uno o varios segmentos dentados 24 puede ser definido por
discontinuidades 27 provistas en la parte dentada. Cada segmento
dentado tendrá un borde que es considerado el borde trasero respecto
a la dirección de flujo del fluido en una turbina en la cual se va
a emplear el segmento. Por lo menos una parte de uno o mas de los
bordes traseros pueden extenderse hacia el exterior del anillo de
estanqueidad. La fig. 2 muestra una manera en la cual una parte del
borde trasero puede extenderse hacia el exterior del anillo de
estanqueidad respecto a la posición estándar (mostrada en líneas
punteadas) de una parte dentada de un anillo común de estanqueidad.
Cada parte que se extiende hacia el exterior 28 de un borde trasero
funcionará para generar turbulencias en un fluido adyacente al
anillo de estanqueidad en la dirección giratoria indicada por la
línea R produciendo y difundiendo vórtices en el fluido.
La estructura ilustrada en la fig. 2 o
estructuras equivalentes puede emplearse de acuerdo con las formas
de realización del invento ilustradas en las figs. 3 y 4. La fig. 3
ilustra una vista seccional de una parte de una turbina que incluye
un diafragma 40 que comprende un anillo exterior 42 que rodea una
serie de alabes 44. Los alabes dirigen un fluido de trabajo hacia
una fila giratoria de aspas 46 que se extiende a partir de un
vástago giratorio (no mostrado). El fluido de trabajo es dirigido
generalmente en la dirección axial indicada por la línea F. Una
parte del fluido de trabajo rodeará circunferencialmente la fila de
aspas giratoria 46 a través de una vía de fuga tal como indica la
línea L.
Se asume por propósito de esta ilustración que la
fila de aspas 46 está girando de tal modo que la parte superior
ilustrada se mueve hacia fuera de la página hacia el
observador.
Un anillo de estanqueidad 50 puede montarse a una
estructura de soporte 51 dentro de la turbina de modo que rodee
circunferencialmente la cinta de cubierta 48 de la fila de aspas
46. El anillo de estanqueidad 50 puede comprender una serie de
segmentos de anillo de estanqueidad. Un segmento de anillo de
estanqueidad puede incorporar una parte de base 52 y una parte
dentada que se extiende hacia el interior de la parte dentada 54.
La parte dentada de un segmento de anillo de estanqueidad así
montada actúa de barrera contra el fluido de trabajo que viaja a
través de la vía de fuga L de modo que la presión P_{2} de fluido
que ha pasado por la parte dentada es menor que la presión de
trabajo P_{1} del fluido en la etapa de turbina corriente arriba
de la junta de estanqueidad. Así el anillo de estanqueidad
proporciona una junta hermética que separa una primera etapa de la
turbina de una etapa adyacente que posee una presión de trabajo
relativamente mas baja. De acuerdo con esta función, el lado de la
junta que da a la etapa de la turbina que tiene una presión de
trabajo mas elevada está referido como el lado de alta presión de
la junta, mientras que el lado frente a la etapa de la turbina que
tiene la presión mas baja está referido como el lado de baja
presión de la junta. La misma convención puede aplicarse cuando se
refiere a lados del anillo de estanqueidad.
La parte dentada 54 puede proveerse como uno o
varios segmentos dentados, de la misma manera que en la estructura
ilustrada en la fig. 2. Como parte extendida hacia el exterior de
un borde 56 de un segmento dentado puede extenderse por fuera de un
anillo de estanqueidad hacia el lado de alta presión de la junta. El
borde del segmento dentado que se extiende genera una zona 58 de
presión reducida en el flujo de fluido de trabajo que fluye de modo
giratorio respecto al anillo de estanqueidad en la vía de fugas
adyacente al anillo de estanqueidad 50. La zona de presión reducida
resulta de las turbulencias generadas como consecuencia del flujo de
fluido de trabajo a lo largo de la vía adyacente a la parte dentada
del anillo de estanqueidad y su interacción con la parte que se
extiende hacia el exterior. La parte del borde que se extiende hacia
el exterior genera turbulencias produciendo y difundiendo
torbellinos en el fluido de trabajo. Consecuentemente la zona de
presión reducida que tiene una presión P_{l} se genera dentro de
la parte de la vía de fuga adyacente al anillo de estanqueidad.
Esta presión reducida produce una fuga menor de fluido a través de
la junta que la que resultaría si la presión en la zona adyacente al
lado de alta presión del anillo de estanqueidad fuese la misma que
la presión de trabajo P_{1}.
La fig. 4 ilustra una vista seccional de una
parte de la turbina que incluye una fila de aspas giratorias 60
rodeadas por una cinta de cubierta 62. Se dirige un fluido de
trabajo hacia la fila de aspas giratoria 60 generalmente en la
dirección axial indicada por la línea F. Una parte del fluido de
trabajo rodeara circunferencialmente la fila de aspas giratoria 60
a través de una vía de fuga tal como indica la línea L. A
propósitos de esta ilustración se asume que la fila de aspas 60
está girando de tal modo que la parte superior ilustrada se mueve
hacia la página alejándose del observador.
Puede proveerse una junta hermética en forma de
una cantidad de anillos de estanqueidad montados a la cinta de
cubierta 62 por medio unas cintas de calafateo 66. Cada anillo de
estanqueidad puede comprender una cantidad de segmentos de anillos
de estanqueidad. Cada anillo de estanqueidad puede comprender una
parte de base 68 y una parte dentada 70. La parte dentada de los
anillos de estanqueidad montados de esta manera actúan de barreras
contra el fluido de trabajo que pasa a lo largo de la vía de fugas
L de modo que la presión P2 del fluido que ha pasado por la parte
dentada es menor que la presión de trabajo P_{1} del fluido en la
etapa de la turbina corriente arriba de la junta hermética.
Una parte del borde 72 del segmento dentado de un
anillo de estanqueidad 65 puede extenderse hacia fuera del anillo
hacia el lado de alta presión de la junta. En una forma de
realización múltiplemente dentada tal como la que se muestra en la
fig. 4 se prefiere ubicar semejante anillo en el lado de alta
presión de la junta. El borde que se extiende hacia el exterior del
segmento dentado genera una zona 74 de presión reducida en el
fluido de trabaja que fluye de modo giratorio respecto al anillo de
estanqueidad en la vía de fugas adyacente al anillo de estanqueidad
65. La zona de presión reducida resulta de una turbulencia generada
como consecuencia del flujo de fluido de trabajo a lo largo de la
vía adyacente a la parte dentada del anillo de estanqueidad y su
interacción con la parte de borde que se extiende hacia el
exterior. La parte de borde que se extiende hacia el exterior
genera turbulencias produciendo y difundiendo vórtices en el fluido
de trabajo. Consecuentemente se genera una zona de presión reducida
que posee una presión P_{L} dentro de la parte de la vía de fuga
adyacente al anillo de estanqueidad. Esta presión reducida produce
menos fuga de fluido a través de la junta de la que resultaría si
la presión en la zona adyacente al lado de alta presión del anillo
de estanqueidad fuese la misma que la presión de trabajo
P_{1}.
Mientras que una variedad de estructuras puede
usarse para producir y difundir torbellinos, es preferible que se
elija la cantidad de estas estructuras para minimizar la resonancia
en el elemento giratorio asociado. Por ejemplo, en la aplicación
del invento en conjunción con una fila de aspas podría ser
preferible elegir una cantidad de estructuras que generen y
difundan vórtices de modo que la proporción de estructuras
generadoras y difusoras de vórtices respecto a las aspas no sea un
número entero.
Un segmento de anillo de acuerdo con el invento
puede formarse a partir de un anillo de los tipos comúnmente
conocidos en el estado de la técnica, por ejemplo, los segmentos de
anillo ilustrados en las figs. 1a y 1b. Semejantes segmentos de
anillo pueden incorporar una parte de base y una parte dentada que
se extiende radialmente hacia el exterior. Para producir un segmento
de anillo de acuerdo con el presente invento, uno o varios
segmentos de anillo pueden definirse a partir de la parte dentada
del segmento anular. En este sentido se puede constatar que se
puede definir un solo segmento dentado a partir de la parte dentada
del segmento de anillo sin realizar cambio físico alguno en la parte
dentada. Pueden definirse mas de un segmento dentado produciendo
una o más discontinuidades en la parte dentada. Un borde trasero de
uno o varios segmentos dentados pueden ser doblados para extender
por lo menos una parte del borde trasero hacia fuera del segmento
de anillo de estanqueidad. Cada parte de borde trasero que se
extiende hacia el exterior debería de extenderse en una dirección
común. Las discontinuidades en la parte dentada pueden ser
provistas aplicando una fuerza cortante para recortar la parte
dentada en el deseado lugar de la discontinuidad. Un segmento de
anillo producido de esta manera se prefiere debido a su simplicidad
en la fabricación.
En tanto que las formas de realización
específicas arriba descritas proporcionan estructuras y métodos que
son los mejores modos hasta ahora conocidos por los inventores para
llevar a cabo los inventos reivindicados, las invenciones
reivindicadas son capaces de una variedad de formas de realización
alternativas. Por ejemplo el invento puede usarse en conjunción con
cualquier parte de un elemento giratorio de una turbina como por
ejemplo una fila de aspas, rotor, u otra parte. El invento en
conjunción con cualquiera de las configuraciones de junta hermética
conocidas tal como arriba se describe, incluyendo juntas de
múltiple dentado y de anillos múltiples, y pueden usarse en
conjunción con juntas en las cuales los dientes se extiendan
radialmente hacia el interior hacia un elemento giratorio , o ambos.
Respecto a la junta ilustrada en la fig. 3, los medios para generar
una zona de presión reducida no necesitan estar integradas al
anillo de estanqueidad, pero en vez de eso pueden ser provistos como
parte de la estructura de soporte o como otro dispositivo anular
empleado corriente arriba del anillo de estanqueidad. Respecto a la
estructura de anillo de estanqueidad mostrada en las figs. 2 y 3,
se constatará que los segmentos dentados no necesitan estar
definidos por sus discontinuidades en la parte dentada, pero si
pueden haberse provisto de tal modo que los segmentos dentados
formen una parte dentada continuada mientras que también
proporcionan el requisito de medios para producir y difundir
torbellinos. De modo similar se constará que el anillo de
estanqueidad que incorpora medios de producción y difusión de
torbellinos no necesitan ser del tipo ilustrado de un único diente,
sino que pueden incorporar múltiples partes dentadas paralelas que
se extienden a partir de una única parte de base. Aquellos que
sepan algo de la materia se darán cuenta de otras formas de
realización que pueden emplearse sin con ello salirse del marco del
invento tal como se define en las siguientes reivindicaciones.
Claims (16)
1. Dispositivo para la obturación de una vía de
fuga en una turbina que comprende un anillo de estanqueidad (50) que
comprende una parte de base (52) y una parte dentada (54), estando
la base de obturación soportada coaxialmente alrededor de un
elemento giratorio (46) de la turbina por medios (51) para soportar
el anillo de estanqueidad, y medios para crear a partir de un
movimiento giratorio de un fluido bajo presión en relación con el
anillo de trabajo (50) en una parte de la vía (L) de fuga adyacente
a un lado de alta presión del anillo de estanqueidad, una zona (58)
a presión reducida (P_{1}) en el fluido bajo presión en la parte
de la vía de fuga adyacente al lado de alta presión de la vía de
obturación, en el cuál los medios para crear una zona de presión
reducida comprenden uno o varios medios para producir y difundir
torbellinos, integrados en el anillo de estanqueidad, los medios
para producir y difundir torbellinos comprenden la parte dentada
(22, 54) del anillo de obturación (50), comprendiendo la parte
dentada uno o varios segmentos dentados (24), por lo menos una parte
(28) de un borde trasero (26, 56) de uno o de varios segmentos
dentados que se extienden hacia el exterior tras la junta hacia el
lado de alta presión de la junta.
2. Aparato según la reivindicación 1, en el cuál
el o los segmentos dentados se definen por una o varias
discontinuidades dispuestas en la parte dentada.
3. Aparato según la reivindicación 1, en el cuál
los medios (62) para soportar el anillo de estanqueidad están
montados sobre 4 el elemento giratorio (60).
4. Segmento de anillo de estanqueidad utilizable
en el aparato de la reivindicación 1, comprendiendo el segmento de
anillo de estanqueidad: una parte de base (20), y una parte dentada
(22) que se extiende radialmente a partir de la parte de base (20),
comprendiendo la parte dentada (22 uno o varios segmentos dentados
(24), por lo menos una parte (28) de un borde trasero (26) del o de
los segmentos dentados (24) que se extienden hacia el exterior a
partir del segmento del anillo de estanqueidad, extendiéndose en
ello en una dirección común todas las partes que se extienden hacia
el exterior,
5. Segmento de anillo de estanqueidad según la
reivindicación 4, en la cual el o los segmentos dentados (24) se
definen por una o por varias discontinuidades (27) situadas en la
parte dentada (22).
6. Segmento de anillo de estanqueidad según la
reivindicación 5, en la cuál dicha dirección común es hacia el lado
de alta presión del anillo de estanqueidad.
7. Segmento de anillo de estanqueidad según la
reivindicación 4, en la cuál la parte (28) del borde trasero (26)
comprende una parte distante de la parte de base (20).
8. Procedimiento para impedir las fugas de un
fluido a presión a través de una vía (L) entre una junta de
obturación (50) y un elemento rotativo (46) de una turbina, que
comprende la etapa de crear a partir de un movimiento giratorio del
líquido de trabajo en relación con el anillo de estanqueidad en una
parte de la vía de fuga adyacente a un lado de alta presión (p1) del
anillo de estanqueidad (50) una zona (58) a presión reducida en el
fluido bajo presión en la parte de la vía de fuga adyacente al lado
a alta presión de el anillo de estanqueidad, en la cual la etapa de
crear una zona de presión reducida comprende el hecho de producir y
difundir torbellinos, y el anillo de estanqueidad (50) comprende un
segmento de anilla de estanqueidad, comprendiendo el segmento de
anilla de estanqueidad una parte dentada (22) que se extiende
radialmente tras una parte de base (20), comprendiendo la parte
dentada 822) uno o varios segmentos dentados (24), por lo menos una
parte (28) de un borde trasero (26) del o de los segmentos dentados
(24) que se extienden hacia el exterior tras el segmento de anilla
de estanqueidad, extendiéndose todas las partes hacia el exterior en
una dirección común, efectuándose en ello la etapa de producir y
difundir los torbellinos por una o varias partes que se extienden
hacia el exterior (28) de los bordes traseros (26) del o de los
segmentos dentados (24).
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en la
cual el o los segmentos dentados (24) son definidos por una o varias
discontinuidades (27) situadas en la parte dentada (22).
10. Procedimiento de producción de un segmento
mejorado de anillo de estanqueidad que incorpora, la provisión de un
segmento de anillo de estanqueidad que comprende una parte de base
(20) y una parte dentada (22) que se extiende radialmente tras esta,
la definición a partir de la parte dentada (22) de uno o varios
segmentos dentados (24), y caracterizada por el hecho de que
se ha doblado un borde trasero (26) de uno o de varios de los
segmentos dentados (24) de modo que por lo menos una parte (28) del
borde trasero (26) se extiende hacia el exterior tras el segmento
del anillo de obturación extendiéndose en ello en una dirección
común cada parte que se extiende hacia el exterior de un borde
trasero (26).
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en
la cuál el o los segmentos dentados (24) se definen produciendo una
o varias discontinuidades (27) en la parte dentada (22).
12. Procedimiento según la reivindicación 11, en
la cual la o las discontinuidades (27) son producidas aplicando una
fuerza de corte a la parte dentada (22).
13. Procedimiento según la reivindicación 10 que
incorpora además la etapa de seleccionar una cierta cantidad de
segmentos dentados (24) para doblar el borde trasero con el fin de
mantener en mínimos la resonancia en un elemento rotativo
asociado.
14. Aparato según la reivindicación 1, en el cual
el o los segmentos dentados forman una parte dentada continuada.
15. Segmento de anillo de estanqueidad según la
reivindicación 4 o la reivindicación 7, en el cual el o los
segmentos dentados forma(n) una parte dentada
continuada.
16. Procedimiento según la reivindicación 8, la
reivindicación 10 o la reivindicación 13, el la cual el o los
segmentos dentados forma(n) una parte dentada
continuada.
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